電池等温熱量計電力補償等温量熱原理に基づいて開発された高精度熱分析機器であり、充放電過程における電池の熱変化を測定することに専用し、電池熱管理、安全評価及び性能最適化に重要なデータサポートを提供する。この装置はフィードバックにより電気加熱素子を制御し、電池を試験中常に一定の温度に保つ。電池に吸熱または放熱反応が発生すると、機器はリアルタイムで熱変化を監視し、補償し、電池システムの熱効果を正確に定量化する。その等温熱測定ブロックは下地層と測定層から構成され、下地層はペルチェ素子によって恒温を維持し、測定層は電気ヒータの電力変化を記録し、それによって電池が発生した熱または吸収した熱を計算する。
電池等温熱量計の主な特徴:
一、高精度等温制御、正確に熱流信号を捕捉する
厳格な等温環境:高精度恒温制御技術(例えば恒温浴、高精度制御キャビティ)を採用し、試験過程における環境温度の安定(制御精度は±0.001℃に達することができる)を確保し、環境温度変動による電池発熱測定への干渉を除去する。
高感度熱流検出:高解像度熱流センサ(例えばサーモパイルセンサ)を搭載し、微小な熱電力変化(z低検出限界はμWレベルに達することができる)を捕捉し、異なるモード(例えば正常充放電、過充電、短絡)における電池の熱発生速度と総発熱量を正確に定量化する。
二、適合電池のタイプが広く、異なるテストニーズを両立
互換性のある多種の電池規格:ボタン電池、円筒電池(例えば18650、21700)、角形軟包/ハードシェル電池(例えば動力電池単体)、一部の型番は電池モジュールの小ロット試験をサポートする。
多様な試験モードをサポート:通常の充放電熱挙動試験、循環寿命における熱安定性モニタリング、乱用条件(過充、針刺、押出など)における発熱と熱暴走警報、及び低温/高温環境における熱特性分析を含む。
三、動的応答が迅速で、瞬間熱イベントを捕捉する
高速応答時間:機器の熱慣性が小さく、充放電切り替え、倍率変化または突発故障(内部短絡など)時の電池の瞬時発熱変動に迅速に応答でき、正確に熱流ピーク値と変化傾向を記録する。
高データ収集周波数:サンプリング周波数は毎秒数十回以上に達することができ、ミリ秒級の瞬時熱事象(例えばリチウムイオン電池のリチウム析出、ダイアフラム破壊時の短時間の激しい発熱)を捕捉することができ、電池の熱暴走メカニズムを研究するために重要なデータを提供する。
四、安全防護設計、テスト過程の安全を保障する
防爆と漏洩防止構造:試験キャビティは耐食性、耐高温材料(例えばステンレス鋼)を採用し、一部の型番は防爆漏洩圧装置、不活性ガス保護システム(例えば窒素雰囲気)を備え、電池試験中に発生する可能性のある電解液の漏洩、ガス放出、さらには小規模な爆発リスクに対応できる。
リアルタイム監視と緊急停止制御:温度、圧力、ガス濃度などの補助センサーを集積し、異常(例えばキャビティ体温度の急激な上昇、圧力超過)を検出した場合、自動的に警報をトリガし、電池の電力供給を遮断し、危険の拡大を避けることができる。
五、インテリジェント化データ処理と分析機能
リアルタイムデータの可視化:セットソフトウェアを通じてリアルタイムで熱出力曲線、累積発熱量、電池電圧/電流などのパラメータを表示し、直観的に電池熱挙動と電気化学性能の関連(例えば、発熱速度と充放電倍率の関係)を示す。
専門分析モジュール:電池の熱発生効率、エントロピー熱変化、分極熱などの細分化熱成分を自動的に計算でき、データ導出と二次分析(例えば電池インピーダンススペクトルを結合して熱発生源を分析する)をサポートし、電池熱管理設計と材料最適化に根拠を提供する。
六、コンパクト設計と使いやすさ、実験室のシーンに適応
小型化と低エネルギー消費:大型熱量システムに比べて、電池等温熱量計の体積は更にコンパクトで、実験室のデスクトップの配置に適して、しかも運行エネルギー消費は比較的に低い(特に恒温制御段階)。
操作が便利:タッチスクリーンまたはコンピュータソフトウェアを通じてパラメータ設定(例えば温度、充放電制度)、テスト起動と停止を実現し、一部のモデルは事前設定テストプログラム(例えば循環充放電-熱挙動連動テスト)をサポートし、操作の複雑度を下げる。